DE10227467A1 - Holographic display system - Google Patents

Holographic display system Download PDF

Info

Publication number
DE10227467A1
DE10227467A1 DE10227467A DE10227467A DE10227467A1 DE 10227467 A1 DE10227467 A1 DE 10227467A1 DE 10227467 A DE10227467 A DE 10227467A DE 10227467 A DE10227467 A DE 10227467A DE 10227467 A1 DE10227467 A1 DE 10227467A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
holographic
display system
beam combiner
light
holographic display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10227467A
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen BRÜGL
Michael Heimrath
Sonja Hauser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE10227467A priority Critical patent/DE10227467A1/en
Priority to JP2004514627A priority patent/JP4452613B2/en
Priority to EP03732300A priority patent/EP1514153A1/en
Priority to PCT/EP2003/004484 priority patent/WO2004001482A1/en
Publication of DE10227467A1 publication Critical patent/DE10227467A1/en
Priority to US11/013,518 priority patent/US7136207B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B27/0103—Head-up displays characterised by optical features comprising holographic elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein holografisches Anzeigesystem für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Projektionseinheit und einen holografischen Strahlkombinierer, wobei die Projektionseinheit eine Lichtquelle zur Aussendung eines Lichtsignals und eine von der Lichtquelle beleuchtete, steuerbare Bildgebungseinheit umfasst, mit welcher dem Lichtsignal eine Bildinformation aufmodulierbar und das modulierte Lichtsignal auf den holografischen Strahlkombinierer lenkbar ist. Das System zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass in und/oder an dem Fahrzeug wenigstens ein Betrachtungsspiegel vorgesehen ist, durch den von dem holografischen Strahlkombinierer abgestrahltes Licht in den optischen Wahrnehmungsbereich eines Benutzers lenkbar ist.The invention relates to a holographic display system for vehicles, in particular for motor vehicles, comprising a projection unit and a holographic beam combiner, the projection unit comprising a light source for emitting a light signal and a controllable imaging unit illuminated by the light source, with which image information can be modulated onto the light signal and the modulated light signal can be directed onto the holographic beam combiner. According to the invention, the system is characterized in that at least one viewing mirror is provided in and / or on the vehicle, by means of which light emitted by the holographic beam combiner can be directed into the optical perception area of a user.

Description

Die Erfindung betrifft ein holografisches Anzeigesystem für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Projektionseinheit und einen holografischen Strahlkombinierer, wobei die Projektionseinheit eine Lichtquelle zur Aussendung eines Lichtsignals und eine von der Lichtquelle beleuchtete, steuerbare Bildgebungseinheit umfasst, mit welcher dem Lichtsignal eine Bildinformation aufmodulierbar und das modulierte Lichtsignal auf den holografischen Strahlkombinierer lenkbar ist.The invention relates to a holographic Display system for Vehicles, in particular for Motor vehicles, comprising a projection unit and a holographic Beam combiner, the projection unit being a light source for emitting a light signal and one illuminated by the light source, controllable imaging unit with which the light signal image information can be modulated and the modulated light signal is steerable on the holographic beam combiner.

Aus der DE 197 04 740 A1 ist ein gattungsgemäßes Anzeigesystem für Flugzeuge und Kraftfahrzeuge bekannt. Dabei ist eine Lichtquelle vorgesehen, die mehrtarbiges Laserlicht auf eine als LCD-Mikrodisplay (Liquid Cnstal Device), DMD-Mikrodisplay (Digital Micromirror Device) oder Scanning-Vorrichtung ausgeführte Bildgebungseinheit einstrahlt. Durch geeignete Ansteuerung, insbesondere Computersteuerung, der Bildgebungseinheit wird dem von der Lichtquelle ausgesandten Lichtsignal eine Bildinformation aufmoduliert. Das modulierte Licht wird auf einen holografischen Strahlkombinierer gelenkt, den der Benutzer, z.B. der Fahrer eines Kraftfahrzeuges betrachtet.From the DE 197 04 740 A1 a generic display system for aircraft and motor vehicles is known. In this case, a light source is provided, which irradiates multi-color laser light onto an imaging unit designed as an LCD microdisplay (Liquid Scientific Device), DMD microdisplay (Digital Micromirror Device) or scanning device. Appropriate control, in particular computer control, of the imaging unit modulates image information on the light signal emitted by the light source. The modulated light is directed onto a holographic beam combiner, which the user, for example the driver of a motor vehicle, looks at.

Unter einem holografischen Strahlkombinierer versteht man das auf einen geeigneten Träger aufgezogene Hologramm eines angepassten, vorzugsweise weißen Bildschirms. Das Hologramm wird durch Überlagerung eines Referenzstrahls mit den von dem geeignet beleuchteten Bildschirm gestreuten Objektstrahlen in der Hologrammebene erzeugt. Spätere Bestrahlung des Hologramms mit einem Projektionsstrahl, der von einer Projektionseinheit ausgesendet wird, die in gleicher räumlicher Relation zu dem Hologramm steht, wie die Referenzstrahlquelle bei dessen Aufnahme, erzeugt ein von einem geeignet positionierten Betrachter wahrnehmbares, virtuelles Bild des holografisch aufgenommenen Bildschirms, bzw. entsprechender Teilbereiche davon. Dabei entsteht für den Betrachter der Eindruck eines Bildschirms, der relativ zu dem Strahlkombinierer so positioniert ist, wie der Objektbildschirm bei seiner Aufnahme relativ zur Hologrammebene positioniert war. Hierdurch lassen sich Anzeigen schaffen, die als „im Unendlichen" positioniert erscheinen, was z.B. den Fahrer eines Kraftfahrzeuges in die Lage versetzt, die Anzeigen auf einem im Bereich seines Armaturenbretts angeordneten, holografischen Strahlkombinierer abzulesen, ohne seine Augen, die zur Beobachtung des Verkehrsgeschehens „auf Unendlich" adaptiert waren, auf die Entfernung des üblicherweise nahe gelegenen Armaturenbretts neu zu adaptieren. Die zitierte Druckschrift offenbart entsprechende Strahlkombinierer für Ruflicht- und Rückprojektionen, d.h. für die Verwendung in Transmission und Reflexion. Ein weiterer Vorteil des bekannten Systems liegt in Beschränkung der Lichtabstrahlung von dem holografischen Strahlkombinierer in einen durch die Aufnahmegeometrie vorgebbaren Raumwinkel. Hierdurch wird eine besonders lichtstarke Darstellung ermöglicht. Ein rein in Reflexion verwendbares, holografisches Anzeigesystem für Flugzeuge ist in der DE 693 05 713 T2 offenbart.A holographic beam combiner is understood to mean the hologram of an adapted, preferably white, screen mounted on a suitable carrier. The hologram is generated in the hologram plane by superimposing a reference beam with the object beams scattered by the suitably illuminated screen. Subsequent irradiation of the hologram with a projection beam, which is emitted by a projection unit which is in the same spatial relation to the hologram as the reference beam source when it was recorded, generates a virtual image of the holographically recorded screen that can be perceived by a suitably positioned viewer, or corresponding subsections thereof. This gives the viewer the impression of a screen that is positioned relative to the beam combiner in the same way that the object screen was positioned relative to the hologram plane when it was recorded. In this way, displays can be created which appear to be positioned "in infinity", which, for example, enables the driver of a motor vehicle to read the displays on a holographic beam combiner arranged in the area of his dashboard, without his eyes being used to observe the traffic situation " to infinity ", to adapt to the distance of the usually nearby dashboard. The cited publication discloses corresponding beam combiners for call light and rear projections, ie for use in transmission and reflection. A further advantage of the known system is the limitation of the light radiation from the holographic beam combiner to a solid angle that can be predetermined by the recording geometry. This enables a particularly bright display. A holographic display system for aircraft that can be used purely in reflection is in the DE 693 05 713 T2 disclosed.

Nachteilig bei den bekannten Systemen ist, dass der holografische Strahlkombinierer hinsichtlich seine Größe für jeden Einsatz speziell angefertigt werden muss. Zur Anpassung an spezielle Einbauverhältnisse sind komplizierte, optische Verfahren zur Skalierung des holografischen Interferogramms erforderlich. ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die Beleuchtung des holografischen Strahlkombinierers mit freien Laserstrahlen ein nicht unerhebliches Sicherheitsrisiko z.B. für die Insassen eines von den Laserstrahlen durchstrahlten Innenraums eines Kraftfahrzeugs darstellt.A disadvantage of the known systems is that the holographic beam combiner with respect to its Size for everyone Use must be specially made. To adapt to special installation conditions are complex, optical methods for scaling the holographic Interferogram required. another disadvantage is there too see that the lighting of the holographic beam combiner a not inconsiderable security risk with free laser beams e.g. For the occupants of an interior illuminated by the laser beams represents a motor vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein holografisches Anzeigesystem zu schaffen, das einfacher in der Herstellung und flexibler und sicherer im Einsatz ist.Object of the present invention is to create a holographic display system that easier to manufacture and more flexible and safer to use is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in und/oder an dem Fahrzeug wenigstens ein Betrachtungsspiegel vorgesehen ist, durch den von dem holografischen Strahlkombinierer abgestrahltes Licht in den optischen Wahrnehmungsbereich eines Benutzers lenkbar ist.This object is combined in accordance with the invention solved with the preamble of claim 1 in that in and / or on the Vehicle at least one viewing mirror is provided by the light emitted by the holographic beam combiner can be steered into the optical perception area of a user.

Durch die ertindungsgemäße Ausgestaltung wird der holografische Strahlkombinierer nicht mehr selbst als Betrachtungselement, wie beim Stand der Technik, verwendet. Diese Aufgabe kommt vielmehr dem Betrachtungsspiegel zu. Der holografi sche Strahlkombinierer wirkt dagegen als holografischen Rückprojektionsschirm, der nur mittelbar über den Betrachtungsspiegel betrachtet wird.Due to the design according to the invention the holographic beam combiner no longer as a viewing element itself, as used in the prior art. This task rather comes to the Viewing mirror too. The holographic beam combiner works on the other hand, as a holographic rear projection screen, who only indirectly over the viewing mirror is viewed.

Dadurch ist es möglich den holografischen Strahlkombinierer, wie bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, in räumlicher Nähe zu der Projektionseinheit anzuordnen. Entsprechend können die Wege der freien Beleuchtungsstrahlen, vorzugsweise Laserstrahlen, extrem kurz gehalten werden, sodass keine Gefährdung des Betrachters oder Dritter entsteht. Vielmehr wird der Raum zwischen Projektionseinheit und Betrachtungsspiegel lediglich von dem von dem holografischen Strahlkombinierer in bevorzugte Raumwinkel gestreuten Licht durchstrahlt.This makes it possible for the holographic beam combiner as in a preferred embodiment provided in spatial Proximity to to arrange the projection unit. Accordingly, the Paths of free illumination rays, preferably laser rays, be kept extremely short, so that there is no danger to the viewer or third parties arises. Rather, the space between the projection unit and Viewing mirror only from that of the holographic beam combiner in preferred solid angle shines through scattered light.

Weiter lässt sich der holografische Strahlkombinierer in einer Standardgröße herstellen, die optimal auf die Bildgebungseinheit abgestimmt sein kann. Eine Anpassung an jeweils besondere Einbauverhältnisse entfällt.The holographic can also be used Produce beam combiners in a standard size that is optimal can be matched to the imaging unit. An adjustment to special installation conditions eliminated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lichtweg zwischen dem holografischen Strahlkombinierer und der Projektionseinheit nach außen optisch gekapselt. Hierdurch wird nochmals die Sicherheit erhöht, was vor allem in vergleichsweise engen Kabinen von Kraftfahrzeugen von Bedeutung ist.According to a preferred embodiment the light path between the holographic beam combiner and the projection unit is optically encapsulated. This further increases safety, which is particularly important in the relatively narrow cabins of motor vehicles.

Vorzugsweise umfasst die Lichtquelle mehrere Laser unterschiedlicher Ausgangswellenlängen. Diese können z.B. Dauerstrichlaser sein. Zur Modulation des Lichtsignals mit der gewünschten Bildinformation ist dann nur eine geeignete Ansteuerung der Bildgebungseinheit erforderlich, die vorzugsweise eine programmierbare Computersteuerung ist. Es ist allerdings auch möglich, dass die Lichtquelle einen Laser mit regelbarer Ausgangswellenlänge umfasst. Bei einem solchen System könnte eine Computersteuerung sowohl die Bildgebungseinheit wie auch die Lichtquelle betreffen, wobei der Bildaufbau an sich im Wesentlichen der Steuerung der Bildgebungseinheit und die Farbgebung der Steuerung der Lichtquelle unterworfen wäre. Als Lichtquelle bzw. Lichtquellen kommen neben Lasern auch Laserdioden, LEDs und EELEDs (edge emitting LED) in Frage.The light source preferably comprises several lasers of different output wavelengths. These can e.g. Be a continuous wave laser. To modulate the light signal with the desired one Image information is then only a suitable control of the imaging unit required, preferably a programmable computer control is. However, it is also possible that the light source comprises a laser with a controllable output wavelength. at such a system could computer control of both the imaging unit and the Affect light source, the image structure itself essentially the control of the imaging unit and the coloring of the control would be subject to the light source. In addition to lasers, laser diodes, LEDs and EELEDs (edge emitting LED) in question.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Betrachtungsspiegel eine gebogene Oberfläche aufweist. Insbesondere kann die Oberfläche derart gebogen sein, dass der Betrachtungsspiegel einem bestimmungsgemäß positionierten Betrachter ein vergrößertes Bild des holografischen Strahlkombinierers bietet, also als Vergrößerungsspiegel wirkt. Auf diese Weise kann der Betrachter trotz minimalen Platzbedarfs des Systems große und gut erkennbare Anzeigen ablesen.According to a particularly advantageous one embodiment it is provided that the viewing mirror has a curved surface. In particular, the surface be curved such that the viewing mirror is positioned as intended Viewer an enlarged image of the holographic beam combiner, so as a magnifying mirror acts. In this way, the viewer can use a minimal amount of space of the system great and read easily recognizable ads.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere Betrachtungsspiegel vorgesehen sind, die Licht einer zentralen Projektionseinheit für Betrachter in verschiedenen Positionen wahrnehmbar machen. Dies kann zum einen bedeuten, dass unterschiedlich positionierte Betrachter über ihre Betrachtungsspiegel einen gemeinsamen, holografischen Strahlkombinierer betrachten können. Andererseits kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Betrachter, die selbst unterschiedlich positioniert sind, über ihre Betrachtungsspiegel unterschiedliche, von einer zentralen Projektionseinheit beleuchtete, holografische Strahlkombinierer präsentiert bekommen. Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass einem Betrachter über mehrere, unterschiedlich positionierte Betrachtungsspiegel Bilder verschiedener holografischer Strahlkombinierer präsentiert wird. Andere, naheliegende Kombinationen sind ebenso möglich.It is particularly advantageous if Multiple viewing mirrors are provided that light a central one Projection unit for Make viewers perceivable in different positions. This can on the one hand mean that differently positioned viewers think about their Viewing mirror look at a common holographic beam combiner can. On the other hand, it can also be provided that several viewers, who are themselves positioned differently, through their viewing mirror different, illuminated by a central projection unit, get holographic beam combiner presented. Finally, can it can also be provided that a viewer has several different positioned viewing mirror images of various holographic Beam combiner presented becomes. Other, obvious combinations are also possible.

Zur Vermeidung mehrerer holografischer Strahlkombinierer kann es dabei von Vorteil sein, im Rahmen der holografischen Aufnahme, d.h. der Herstellung des holografischen Strahlkombinierers mehrere, unter unterschiedlichen Winkeln aufgenommene Hologramme zu überlagern. Dies führt im fertigen System zur Abstrahlung des Streulichtes von dem holografischen Strahlkombinierer in mehrere bevorzugte Raumwinkel, in denen entsprechende Betrachtungsspiegel angeordnet werden können. Überlagert man bei einer solchen Aufnahme Hologramme, die in unterschiedlichen Richtungen und/oder mit unterschiedlichen Wellenlängen aufgenommen wurden, so lässt sich bei geeigneter Ansteuerung der Bildgebungseinheit und geeigneter Auslegung der Lichtquelle ein Anzeigesystem realisieren, bei dem über unterschiedlich positionierte Betrachtungsspiegel unterschiedliche Bilder desselben, zentralen holografische Strahlkombinierer präsentiert werden können.To avoid multiple holographic beam combiners it can be an advantage, as part of the holographic recording, i.e. the manufacture of the holographic beam combiner, overlay holograms recorded at different angles. this leads to in the finished system for emitting the scattered light from the holographic Beam combiner in several preferred solid angles, in which corresponding Viewing mirror can be arranged. One overlays with one Recording holograms in different directions and / or with different wavelengths were recorded, so lets with suitable control of the imaging unit and more suitable Design the light source to implement a display system in which over different positioned viewing mirror different images of the same, central holographic beam combiner can be presented.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der wenigstens ein Betrachtungsspiegel im Bereich des Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Damit kann die gewohnte Anordnung von Anzeigen im Kraftfahrzeug beibehalten werden, wobei jedoch eine feste Installation spezifischer Anzeigegeräte wie z.B. Tachometer, Drehzahlanzeige etc. vermieden wird. Vielmehr wird es möglich durch geeignete Programmierung der Bildgebungseinheit benutzer- und/oder situationsspezifische Anzeigen zu schaffen.An embodiment is particularly preferred at least one viewing mirror in the area of the dashboard a motor vehicle is arranged. The usual arrangement of Ads in the motor vehicle are retained, however, one permanent installation of specific display devices such as Speedometer, speed display etc. is avoided. Rather, it becomes possible through suitable programming the imaging unit user and / or situation-specific To create ads.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein Betrachtungsspiegel im Bereich eines Seitenfensters oder der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Fahrer die Anzeigen ablesen, kann ohne seinen Blick gänzlich vom Verkehrsgeschehen zu lösen. Ein solcher Betrachtungsspiegel ist vorzugsweise nicht im Bereich des gesamten sichtbaren Spektrums reflektierend ausgestaltet. Besonders vorteilhaft ist es, hierfür einen Spiegel zu verwenden, der nur im Bereich der von der Lichtquelle erzeugten Wellenlängen reflektiv und ansonsten transparent wirkt. Dadurch nämlich wird die Sicht durch die betroffenen Fenster nach außen nicht oder nur in unerheblichem Ausmaß beeinträchtigt.Another advantageous one embodiment it is provided that at least one viewing mirror in the area a side window or the windshield of a motor vehicle is. This has the advantage that the driver can read the displays, can completely without his look detach from traffic. Such a viewing mirror is preferably not in the area of the entire visible spectrum designed reflective. Especially It is advantageous for this Use a mirror that is only in the area of the light source generated wavelengths reflective and otherwise looks transparent. This is because the view is through the affected windows to the outside not affected or only to an insignificant extent.

Weiter kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Betrachtungsspiegel im Bereich der Rückseite des Fahrer- und/oder des Beifahrersitzes eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Dies ermöglicht es Mitfahrern auf den Rücksitzen während der Fahrt Unterhaltung in Form von Video, TV oder Computerspielen zu präsentieren. Selbstverständlich muss hierzu die Ansteuerung der Bildgebungseinheit geeignet ausgelegt sein.It can also be provided that at least one viewing mirror in the area of the back the driver and / or the front passenger seat of a motor vehicle is. this makes possible it riders in the back seats while entertainment in the form of video, TV or computer games showcase. Of course The control of the imaging unit must be suitably designed for this his.

Die Bildgebungseinheit kann auf verschiedene, dem Fachmann bekannte Weisen ausgeführt sein. Geeignet sind hierfür mikroelektromechanische Systeme (MEM = Microelektromechanical System). Hierzu zählen DMD-Microdisplays (DMD = Digital Micromirror Device), biaxial auslenkbare Mikrospiegel und GLV (Grating light Valve). Auch geeignet sind Ausführungen wie ein LCOS-Mikrodisplay (Liquid Crystal On Silicon), ein zwei Galvanometerspiegel umfassendes Scanningsystem, eine Kombination von Galvanometerspiegel und MRS (Mechanical Resonant Scanner) oder zwei MRS.The imaging unit can be different be known to those skilled in the art. Microelectromechanical systems are suitable for this (MEM = Microelectromechanical System). These include DMD microdisplays (DMD = Digital micromirror device), biaxially deflectable micromirrors and GLV (Grating light valve). Versions are also suitable like an LCOS microdisplay (Liquid Crystal On Silicon), a two Galvanometer mirror comprehensive scanning system, a combination of Galvanometer mirrors and MRS (Mechanical Resonant Scanner) or two MRS.

Solche Elemente sowie die zugehörigen Ansteuerungen in Hard- und Software sind handelsüblich und daher kostengünstig integrierbar. Sie lassen sich zusammen mit Laser- oder anderen Lichtquellen betreiben. Die Bildgebungseinheit ist dabei von einem programmierbaren Computer ansteuerbar.Such elements and the associated To Controls in hardware and software are commercially available and can therefore be integrated cost-effectively. They can be operated together with laser or other light sources. The imaging unit can be controlled by a programmable computer.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.Further details of the invention result from the detailed description below and the attached Drawings in which preferred embodiments of the invention for example are illustrated.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

  • 1: eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anzeigesystems und 1 : a first embodiment of the display system according to the invention and
  • 2: eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anzeigesystems. 2 : a second embodiment of the display system according to the invention.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Anzeigesystem 1, umfassend eine Projektionseinheit 2, einen holografischen Strahlkombinierer, ausgeführt als holografischer Rückprojektionsschirm 3, und einen Betrachtungsspiegel 4, der im Bereich des Armaturenbretts 5 und der Windschutzscheibe 6 eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, dargestellt. Die von der Projektionseinheit 2 ausgesendeten Lichtstrahlen 7 mit aufmodulierter Bildinformation, fallen auf den holografischen Strahlkombinierer 3, der beispielsweise in den Fahrzeughimmel integriert ist. Der holografische Strahlkombinierer 3 streut das einfallende Licht unter interferometrischer Rekonstruktion des ursprünglichen Objektbildschirms bzw. zumindest seiner durch die Lichtstrahlen 7 definierten Bereiche, in einen bevorzugten Raumwinkel. Dieser bevorzugte Raumwinkel überdeckt den von dem Betrachtungsspiegel 4 eingenommenen Raumwinkel, sodass ein Betrachter 8 bei geeigneter Winkelstellung des Spiegels 4 eine lichtstarke Anzeige als hinter dem Spiegel 4 liegendes, virtuelles Bild 9 des holografischen Strahlkombinierers wahrnehmen kann. Wie in 1 angedeutet, weist der Spiegel 4 eine gewölbte Oberfläche auf, die ihn als Vergrößerungsspiegel wirken lässt, sodass dem Betrachter trotz des geringen Platzbedarfs des Systems eine gut ablesbare Anzeige präsentiert wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Bereich des Armaturenbretts 5 zusätzliche, herkömmliche Instrumente 10 angeordnet.In 1 is a display system according to the invention 1 , comprising a projection unit 2 , a holographic beam combiner, designed as a holographic rear projection screen 3 , and a viewing mirror 4 in the area of the dashboard 5 and the windshield 6 of a motor vehicle is shown. The from the projection unit 2 emitted rays of light 7 with modulated image information fall on the holographic beam combiner 3 , which is integrated in the vehicle headlining, for example. The holographic beam combiner 3 scatters the incident light with interferometric reconstruction of the original object screen or at least his through the light rays 7 defined areas, in a preferred solid angle. This preferred solid angle covers that of the viewing mirror 4 occupied solid angle, so that a viewer 8th with a suitable angular position of the mirror 4 a bright display than behind the mirror 4 can perceive lying, virtual image 9 of the holographic beam combiner. As in 1 indicated, the mirror points 4 a curved surface, which makes it look like a magnifying mirror, so that the viewer is presented with an easy-to-read display despite the small space requirement of the system. In the exemplary embodiment shown are in the area of the dashboard 5 additional, conventional instruments 10 arranged.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anzeigesystems 1', umfassend eine Projektionseinheit 2', einen holografischen Strahlkombinierer, ausgeführt als holografischer Rückprojektionsschirm 3', sind zwei Betrachtungsspiegel 4' vorgesehen, die im Bereich der Rückseiten des Fahrer- und des Beifahrersitzes 11, insbesondere im Bereich der Kopfstützen 12 angeordnet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der holografische Strahlkombinierer 3' derart konstruiert, dass die von der Projektionseinheit 2' ausgesendeten Lichtstrahlen 7' mit aufmodulierter Bildinformation unter interferometrischer Rekonstruktion des ursprünglichen Objektbildschirms bzw. zumindest seiner durch die Lichtstrahlen 7' definierten Bereiche, in zwei bevorzugte Raumwinkel gestreut werden. Diese bevorzugten Raumwinkel überdecken die von den Betrachtungsspiegeln 4' eingenommenen Raumwinkel, sodass zwei nicht dargestellte Betrachter bei geeigneter Winkelstellung der Spiegels 4' jeweils eine lichtstarke Anzeige als hinter den Spiegeln 4' liegende, virtuelle Bilder des holografischen Strahlkombinierers wahrnehmen können, die allerdings in 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Einen derartigen holografischen Strahlkombinierer erhält man beispielsweise durch Überlagerung zweier unter unterschiedlichen Winkel aufgenommener Hologramme.At the in 2 shown embodiment of a display system according to the invention 1' , comprising a projection unit 2 ' , a holographic beam combiner, designed as a holographic rear projection screen 3 ' , are two viewing mirrors 4 ' provided in the area of the rear of the driver and front passenger seats 11 , especially in the area of the headrests 12 are arranged. In the exemplary embodiment shown, the holographic beam combiner is 3 ' constructed in such a way that that of the projection unit 2 ' emitted rays of light 7 ' with modulated image information under interferometric reconstruction of the original object screen or at least its by the light rays 7 ' defined areas, are scattered in two preferred solid angles. These preferred solid angles overlap those of the viewing mirrors 4 ' occupied solid angle, so that two viewers, not shown, with a suitable angular position of the mirror 4 ' each a bright display as behind the mirrors 4 ' can perceive lying, virtual images of the holographic beam combiner, which, however, in 2 are not shown for the sake of clarity. Such a holographic beam combiner is obtained, for example, by superimposing two holograms recorded at different angles.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Viele weitere, vorteilhafte Varianten sind denkbar. So können insbesondere die Anordnung der einzelnen Systemkomponenten von der in den Zeichnungen dargestellten abweichen. Auch ist es möglich, dass der Rückprojektionsschirm 3, 3' in Transmission arbeitet, d.h. von in Bezug auf die Betrachtungsspiegel 4, 4' hinten bestrahlt wird. Dies würde z.B. eine Integration der Projektionseinrichtung 2 in den Fahrzeughimmel ermöglichen.Of course, the present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. Many other advantageous variants are conceivable. In particular, the arrangement of the individual system components may differ from that shown in the drawings. It is also possible that the rear projection screen 3 . 3 ' works in transmission, ie in relation to the viewing mirror 4 . 4 ' is irradiated in the back. This would be an integration of the projection device, for example 2 allow in the vehicle headlining.

Claims (10)

Holografisches Anzeigesystem für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Projektionseinheit und einen holografischen Strahlkombinierer, wobei die Projektionseinheit eine Lichtquelle zur Aussendung eines Lichtsignals und eine von der Lichtquelle beleuchtete, steuerbare Bildgebungseinheit umfasst, mit welcher dem Lichtsignal eine Bildinformation aufmodulierbar und das modulierte Lichtsignal auf den holografischen Strahlkombinierer lenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder an dem Fahrzeug wenigstens ein Betrachtungsspiegel (4, 4') vorgesehen ist, durch den von dem holografischen Strahlkombinierer (3, 3') abgestrahltes Licht in den optischen Wahrnehmungsbereich eines Benutzers lenkbar ist.Holographic display system for vehicles, in particular for motor vehicles, comprising a projection unit and a holographic beam combiner, the projection unit comprising a light source for emitting a light signal and a controllable imaging unit illuminated by the light source, with which the light signal can be modulated with image information and the modulated light signal onto it holographic beam combiner is steerable, characterized in that in and / or on the vehicle at least one viewing mirror ( 4 . 4 ' ) is provided by the holographic beam combiner ( 3 . 3 ' ) emitted light can be directed into the optical perception area of a user. Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der holografische Strahlkombinierer (3, 3') in räumlicher Nähe zu der Projektionseinheit angeordnet ist.Holographic display system according to claim 1, characterized in that the holographic beam combiner ( 3 . 3 ' ) is arranged in close proximity to the projection unit. Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtweg (7, 7') zwischen dem holografischen Strahlkombinierer (3, 3') und der Projektionseinheit (2, 2') nach außen optisch gekapselt ist.Holographic display system according to claim 1 or 2, characterized in that the light path ( 7 . 7 ' ) between the holographic beam combiner ( 3 . 3 ' ) and the projection unit ( 2 . 2 ' ) is optically encapsulated to the outside. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrachtungsspiegel (4, 4') eine gebogene Oberfläche aufweist und / oder dass der Betrachtungsspiegel (4, 4') einem bestimmungsgemäß positionierten Betrachter (8) ein vergrößertes Bild des holografischen Strahlkombinierers (3, 3') bietet.Holographic display system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the viewing mirror ( 4 . 4 ' ) a curved Has surface and / or that the viewing mirror ( 4 . 4 ' ) a viewer positioned as intended ( 8th ) an enlarged image of the holographic beam combiner ( 3 . 3 ' ) offers. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Betrachtungsspiegel (4, 4') vorgesehen sind, die Licht einer zentralen Projektionseinheit (2, 2') für Betrachter (8) in verschiedenen Positionen wahrnehmbar machen.Holographic display system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a plurality of viewing mirrors ( 4 . 4 ' ) are provided, the light of a central projection unit ( 2 . 2 ' ) for viewers ( 8th ) perceivable in different positions. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein holografischer Strahlkombinierer (3, 3') vorgesehen ist, bei dessen Herstellung in unterschiedlicher Aufnahmegeometrie aufgenommene Hologramme überlagert wurden und / oder dass mit unterschiedlichen Wellenlängen aufgenommene Hologramme überlagert wurden.Holographic display system according to one of claims 1 to 5, characterized in that a holographic beam combiner ( 3 . 3 ' ) is provided, in the production of which holograms recorded in different recording geometries were superimposed and / or that holograms recorded with different wavelengths were superimposed. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betrachtungsspiegel (4) im Bereich eines Armaturenbretts (5) und / oder im Bereich eines Seitenfensters und/oder der Windschutzscheibe (6) des Fahrzeugs angeordnet ist.Holographic display system according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one viewing mirror ( 4 ) in the area of a dashboard ( 5 ) and / or in the area of a side window and / or the windshield ( 6 ) the vehicle is arranged. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betrachtungsspiegel (4') im Bereich der Rückseite eines Fahrer- oder Beifahrersitzes (11) angeordnet ist.Holographic display system according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one viewing mirror ( 4 ' ) in the area of the rear of a driver or front passenger seat ( 11 ) is arranged. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betrachtungsspiegel (4, 4') im Wesentlichen nur in dem optischen Spektralbereich des von der Lichtquelle ausgesendeten Lichts reflektierend und im übrigen sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen transparent ist.Holographic display system according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one viewing mirror ( 4 . 4 ' ) is essentially reflective only in the optical spectral range of the light emitted by the light source and is essentially transparent in the other visible spectral range. Holografisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildgebungseinheit als ein MEM-System oder ein LCOS-Microdisplay oder ein zwei Galvanometerspiegel oder MRS umfassendes Scanningsystem ausgebildet ist.Holographic display system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the imaging unit as a MEM system or an LCOS microdisplay or a scanning system comprising two galvanometer mirrors or MRS is trained.
DE10227467A 2002-06-20 2002-06-20 Holographic display system Ceased DE10227467A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10227467A DE10227467A1 (en) 2002-06-20 2002-06-20 Holographic display system
JP2004514627A JP4452613B2 (en) 2002-06-20 2003-04-30 Holographic display system
EP03732300A EP1514153A1 (en) 2002-06-20 2003-04-30 Holographic display system
PCT/EP2003/004484 WO2004001482A1 (en) 2002-06-20 2003-04-30 Holographic display system
US11/013,518 US7136207B2 (en) 2002-06-20 2004-12-17 Holographic display system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10227467A DE10227467A1 (en) 2002-06-20 2002-06-20 Holographic display system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10227467A1 true DE10227467A1 (en) 2004-01-08

Family

ID=29719275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10227467A Ceased DE10227467A1 (en) 2002-06-20 2002-06-20 Holographic display system

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7136207B2 (en)
EP (1) EP1514153A1 (en)
JP (1) JP4452613B2 (en)
DE (1) DE10227467A1 (en)
WO (1) WO2004001482A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005089079A3 (en) * 2004-03-19 2005-11-17 Tryggit Ab Device and system for display of information, and vehicle equipped with such a system
WO2007107515A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Continental Automotive Gmbh Head-up display, in particular for a motor vehicle
EP1974980A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-01 GM Global Technology Operations, Inc. Motor vehicle information system
WO2016087642A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Hella Kgaa Hueck & Co. Lighting device for vehicles
DE102017002229A1 (en) 2017-03-08 2018-09-13 Mf Real Estate Unternehmergesellschaft (Haftungsbeschränkt) Display device and method for the projection of display information in a vehicle
DE102020121408A1 (en) 2020-08-14 2022-02-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Computer-implemented method and system for predicting an orientation and spatial position of a user's head-mountable display device

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10215893C1 (en) * 2002-04-11 2003-10-23 Daimler Chrysler Ag Projection device and projection method
US8521411B2 (en) * 2004-06-03 2013-08-27 Making Virtual Solid, L.L.C. En-route navigation display method and apparatus using head-up display
DE102007007162A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Holographic information display
DE102007046971A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-16 Continental Automotive Gmbh Motor vehicle with a display and a camera
US8317329B2 (en) * 2009-04-02 2012-11-27 GM Global Technology Operations LLC Infotainment display on full-windshield head-up display
JP5653162B2 (en) * 2010-10-18 2015-01-14 株式会社ブリヂストン Organosilicon compound, and rubber composition, tire, primer composition, coating composition and adhesive using the same
JP5916869B2 (en) * 2012-09-14 2016-05-11 パイオニア株式会社 Head-up display
GB2552703B (en) * 2016-08-04 2018-11-14 Ford Global Tech Llc A holographic display system
TWI645220B (en) * 2017-12-01 2018-12-21 英錡科技股份有限公司 Vehicular head-up display using holographic element
GB2568125C (en) * 2018-05-16 2022-05-18 Envisics Ltd A lighting system
US11662811B2 (en) * 2021-08-11 2023-05-30 GM Global Technology Operations LLC Holographic display system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69312047T2 (en) * 1992-09-30 1997-10-30 Hughes Aircraft Co VEHICLE WITH 'HEAD-UP' DISPLAY WITH A PROJECTION UNIT MOUNTED ON THE VEHICLE ROOF
DE10036570A1 (en) * 2000-07-27 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert display device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708438A (en) * 1984-05-11 1987-11-24 Farrand Optical Co., Inc. Optical visual simulation system
DE3712663A1 (en) * 1987-04-14 1988-10-27 Holtronic Gmbh DISPLAY SYSTEM FOR ACCOMMODATION-FREE READING OF INFORMATION WITH EYE ADJUSTED
US5112121A (en) * 1989-03-21 1992-05-12 Chang David B Display system for multiviewer training simulators
CA2044932C (en) * 1990-06-29 1996-03-26 Masayuki Kato Display unit
JPH0435117U (en) * 1990-07-19 1992-03-24
DE69228644T2 (en) * 1991-10-09 1999-11-18 Denso Corp hologram
FR2696013B1 (en) 1992-09-21 1994-11-25 Sextant Avionique Retractable holographic combiner, especially for aircraft.
DE69333759T2 (en) * 1992-12-14 2005-12-29 Denso Corp., Kariya IMAGE DISPLAY UNIT
DE19704740B4 (en) 1997-02-13 2006-07-13 Eads Deutschland Gmbh Holographic screen and manufacturing process
DE19730563A1 (en) * 1997-07-17 1999-02-11 Daimler Benz Ag Use of a holographic screen as a display area in a vehicle
US6175431B1 (en) * 1999-07-09 2001-01-16 Digilens, Inc. Projection systems based on reconfigurable holographic optics
DE19930710C2 (en) * 1999-07-02 2003-06-12 Eads Deutschland Gmbh Image display system and method for vehicles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69312047T2 (en) * 1992-09-30 1997-10-30 Hughes Aircraft Co VEHICLE WITH 'HEAD-UP' DISPLAY WITH A PROJECTION UNIT MOUNTED ON THE VEHICLE ROOF
DE10036570A1 (en) * 2000-07-27 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert display device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005089079A3 (en) * 2004-03-19 2005-11-17 Tryggit Ab Device and system for display of information, and vehicle equipped with such a system
US7375895B2 (en) 2004-03-19 2008-05-20 Ab Tryggit Device and system for display of information, and vehicle equipped with such a system
CN100412610C (en) * 2004-03-19 2008-08-20 特里吉特股份公司 Device and system for display of information, and vehicle equipped with such a system
AU2005222772B2 (en) * 2004-03-19 2010-02-18 Ab Tryggit Device and system for display of information, and vehicle equipped with such a system
WO2007107515A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Continental Automotive Gmbh Head-up display, in particular for a motor vehicle
EP1974980A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-01 GM Global Technology Operations, Inc. Motor vehicle information system
WO2016087642A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Hella Kgaa Hueck & Co. Lighting device for vehicles
DE102017002229A1 (en) 2017-03-08 2018-09-13 Mf Real Estate Unternehmergesellschaft (Haftungsbeschränkt) Display device and method for the projection of display information in a vehicle
DE102020121408A1 (en) 2020-08-14 2022-02-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Computer-implemented method and system for predicting an orientation and spatial position of a user's head-mountable display device

Also Published As

Publication number Publication date
US20050195455A1 (en) 2005-09-08
JP4452613B2 (en) 2010-04-21
WO2004001482A1 (en) 2003-12-31
US7136207B2 (en) 2006-11-14
EP1514153A1 (en) 2005-03-16
JP2005530209A (en) 2005-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19930710C2 (en) Image display system and method for vehicles
DE10227467A1 (en) Holographic display system
DE60208572T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DISPLAYING INFORMATION WITH A HEAD-UP DISPLAY WITH DAY / NIGHT MODE
DE68916028T2 (en) DISPLAY FACE SYSTEM.
WO2016124713A2 (en) Methods and devices for data projection
EP2894509A1 (en) Field of vision display for a vehicle for displaying image information in two independent images to a viewer
DE102016117969A1 (en) Lighting device for vehicles
DE19540108A1 (en) Device for displaying a first image in a second image visible through a transparent pane
DE3532120A1 (en) WINDSHIELD WITH A REFLECTIVE DEVICE FOR MIRRORING OPTICAL SIGNALS INTO THE FIELD OF THE DRIVER
EP3513253B1 (en) Method and apparatus for producing image effects in the interior or outside of a vehicle
DE3779912T2 (en) HOLOGRAPHIC THIN PANEL DISPLAY SYSTEM.
DE102007022247B4 (en) Holographic imaging optics and display device with such
DE3735124A1 (en) IMAGE DISPLAY DEVICE FOR MOTOR VEHICLES
DE202014003241U1 (en) Holographic display device, vehicle with holographic display device and computer program product
DE102009002979A1 (en) Projection display device for vehicles, comprises sensor units formed to generate projection data from sensor values and location information, where control unit is formed to perform filtering of projection data
DE19802220A1 (en) Information display device used with computer or onboard automobile
DE10242262A1 (en) Stereo vision system for assisting night vision in vehicles has arrangement for generating stereoscopic reproduction of image signals acquired by at least two night vision-compatible cameras
WO2018015496A1 (en) Devices for data reflection
DE102009046935A1 (en) Optical device i.e. head-up display, for use in vehicle for displaying images representing e.g. air speed, has two reflectors for reflecting light with respective frequencies, where one of reflectors is arranged behind another reflector
DE102017130376B4 (en) Display device as a head-up display with simple eyebox displacement
DE102016111119A1 (en) Laser projection device and method for generating virtual images
WO2009071140A1 (en) Display device for motor vehicle
DE102017223273A1 (en) Projection device comprising a hologram
DE202015008142U1 (en) Head-up display of a motor vehicle and motor vehicle
WO2017055149A1 (en) Device for projecting data

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection